煤化工尾水处理技术

　　在煤化工蓬勃发展的今天，煤化工尾水处理成为了行业内不可忽视的关键环节。煤化工是以煤为原料，通过化学加工转化为各种化工产品的过程，而这一过程中产生的尾水含有大量复杂的污染物，如果未经妥善处理直接排放，将会对环境造成严重的破坏，威胁生态平衡和人类健康。

　　一、煤化工尾水的特点与危害

　　(一)特点

　　成分复杂多样：煤化工尾水包含了多种有机物、无机物以及重金属等。其中，有机物有酚类、多环芳烃、含氮杂环化合物等难降解物质;无机物则涉及氨氮、硫酸盐、硝酸盐等。这些物质相互交织，使得尾水的处理难度极大。例如，酚类物质具有毒性且化学稳定性较高，不易被常规方法分解。

　　高盐度：在煤化工生产过程中，由于工艺的需求，会引入大量的盐类物质，导致尾水盐度显著升高。高盐度环境不仅对生物处理过程中的微生物产生抑制作用，而且在处理过程中还可能引发设备的腐蚀、结垢等问题，增加了处理成本和设备维护难度。

　　水质水量波动大：煤化工生产工艺的复杂性和间歇性，使得尾水的水质和水量呈现出较大的波动。在不同的生产阶段，尾水中污染物的浓度和种类会发生变化，水量也会因生产负荷的调整而有所不同。这种波动给尾水处理系统的稳定运行带来了巨大挑战，要求处理工艺具备较强的适应性和灵活性。

　　(二)危害

　　对水体环境的影响：若煤化工尾水直接排入自然水体，其中的大量污染物会导致水体的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)急剧上升，造成水体缺氧，引发水生生物死亡。酚类物质的毒性会直接危害水生生物的神经系统和呼吸系统，多环芳烃等有机物具有致癌、致畸、致突变的 “三致” 作用，会破坏水体生态系统的平衡和稳定，影响水生动植物的繁衍和生存。

　　对土壤环境的危害：长期排放未经处理或处理不达标的煤化工尾水，会使土壤中的盐分含量增加，导致土壤盐碱化。同时，尾水中的重金属和有机污染物会在土壤中积累，改变土壤的理化性质，降低土壤肥力，影响农作物的生长和品质，通过食物链传递，最终威胁人类健康。

　　对地下水的污染：煤化工尾水可能会通过渗透作用进入地下含水层，污染地下水。地下水一旦受到污染，其修复难度极大，因为地下水的流动缓慢，自净能力弱。污染的地下水可能会导致周边地区的饮用水源受到威胁，引发居民健康问题，如癌症、神经系统疾病等发病率的上升。

　　二、煤化工尾水处理技术

　　(一)物理处理技术

　　沉淀与过滤：沉淀是利用重力作用使尾水中的悬浮颗粒自然沉降到底部，去除较大颗粒的悬浮物，如泥沙、煤粉等。过滤则是通过滤料(如石英砂、活性炭、滤网等)进一步截留细小的固体颗粒，提高尾水的清澈度。在一些煤化工企业中，会先设置初沉池进行初步沉淀，然后采用砂滤或膜过滤等方式进行深度过滤，有效降低尾水中的悬浮物含量。

　　吸附法：吸附技术是利用吸附剂(如活性炭、树脂等)对尾水中的有机物、重金属等污染物进行吸附去除。活性炭具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构，能够吸附酚类、多环芳烃等多种有机污染物。例如，在某煤化工尾水处理项目中，采用粉末活性炭投加装置，将活性炭粉末均匀投加到尾水中，经过充分搅拌混合和一定的停留时间后，尾水中的有机污染物被活性炭吸附，从而降低了尾水的 COD 和色度。

　　(二)化学处理技术

　　混凝沉淀：通过向尾水中加入混凝剂(如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等)，使水中的微小颗粒和胶体物质发生凝聚和絮凝，形成较大的絮体，然后通过沉淀或过滤去除。混凝剂可以中和胶体颗粒的电荷，使其脱稳并相互结合。例如，聚合氯化铝在水中水解生成氢氧化铝胶体，能够吸附和捕捉尾水中的悬浮杂质和部分有机物，经沉淀后可有效降低尾水的浊度和部分有机物含量。

　　高级氧化技术：包括臭氧氧化、芬顿氧化等。臭氧氧化是利用臭氧的强氧化性，将尾水中的有机物氧化分解为小分子物质或二氧化碳和水。臭氧可以直接攻击有机物的双键、芳香环等结构，使其发生开环、断链等反应。芬顿氧化则是利用亚铁离子和过氧化氢的组合产生羟基自由基(・OH)，羟基自由基具有极高的氧化电位，能够无选择性地氧化尾水中的各种有机物，对难降解有机物有较好的处理效果。例如，在处理含酚类煤化工尾水时，采用芬顿氧化工艺，可使酚类物质的去除率达到较高水平。

　　化学脱氮技术：针对尾水中的氨氮，可采用化学沉淀法、折点加氯法等。化学沉淀法是向尾水中加入镁盐和磷酸盐，使氨氮与镁离子、磷酸根离子反应生成磷酸铵镁沉淀而去除。折点加氯法是在含有氨氮的尾水中加入足够量的氯，使氨氮被氧化为氮气而去除。例如，在一些煤化工企业中，当尾水氨氮浓度较高且对总氮去除有严格要求时，采用化学沉淀法与生物脱氮相结合的工艺，先通过化学沉淀去除大部分氨氮，再利用生物处理进一步去除剩余的氮。